Pojedyncza mutacja nukleotydowa w mysim promotorze reniny zakłóca regulację ciśnienia krwi

Renin, główny składnik regulatorowy układu renina-angiotensyna, odgrywa kluczową rolę w regulacji ciśnienia krwi i homeostazy elektrolitów i jest głównie wyrażany w nerce. W obrębie promotorów genu reniny zidentyfikowano kilka elementów reagujących na cAMP. Tutaj badamy, w jaki sposób 2 takie elementy, element bliższego promotora reniny-2 (RP-2) i zachodzące na siebie cAMP i negatywne elementy regulatorowe (CNRE), wpływają na transkrypcyjną regulację reniny. Wytworzyliśmy myszy Tg (TgM) zawierające BAC zawierające WT lub zmutowane RP-2 lub CNRE, zintegrowane w pojedynczych locach chromosomowych. Analiza TgM ujawniła, że RP-2 był niezbędny do podstawowej aktywności promotora w nerce, podczas gdy poziomy mRNA reniny nie zmieniały się znacząco w żadnej tkance testowanej w mutancie TGM CNRE. Aby ocenić fizjologiczne znaczenie tych mutacji, użyliśmy BAC Tg do ratowania hipotensyjnych myszy z mutacją Renin-null. Zgodnie z przewidywaniami, nie zaobserwowano ekspresji reniny w nerkach myszy z mutantem RP-2 / myszy bez reniny, podczas gdy ekspresja reniny u myszy mutantów CNRE była nieodróżnialna od myszy kontrolnych. Zgodnie z tym, zmutowane zwierzęta RP-2 miały hipotensję, podczas gdy mutanty CNRE miały normalne ciśnienie krwi. Tak więc regulacja transkrypcji ekspresji reniny przez RP-2, ale nie CNRE, jest kluczowa dla regulacji ciśnienia krwi przez ten gen. Wprowadzenie Renin jest proteazą aspartylową syntetyzowaną głównie w komórkach przykłębuszkowych (JG) nerki. Katalizuje rozszczepienie unikalnego substratu, angiotensynogenu, białka osocza syntetyzowanego przeważnie w wątrobie; cięcie prowadzi do dekapeptydu angiotensyny I (AI). AI jest dalej przetwarzany przez enzym konwertujący angiotensynę w celu wytworzenia oktapeptydu angiotensyny II (AII), która pośredniczy w zwężaniu naczyń i wydzielaniu aldosteronu przez receptory angiotensyny (AT), prowadząc do zwiększonego BP. Renin katalizuje pierwszą, ograniczającą szybkość reakcję układu renina-angiotensyna, a zatem odgrywa kluczową rolę w regulacji ogólnej aktywności układu renina-angiotensyna. Nasze laboratorium i inni wykazali, że poprzez mezoterapię genu u myszy, renina jest niezbędna do homeostazy BP (1, 2). Szereg bodźców fizjologicznych, takich jak współczulna aktywność nerek, niedobór sodu i niski poziom BP, indukują transkrypcję i wydzielanie reniny w celu utrzymania homeostazy BP. Kilka z tych bodźców wykorzystuje cAMP jako sygnał wewnątrzkomórkowy (omówiony w odnośniku 3). W komórkach JG noradrenalina uwolniona od zakończeń nerwów sympatycznych aktywuje cyklazę adenylanową. Wewnątrzkomórkowe stężenie cAMP w komórkach JG można także modyfikować bezpośrednio lub pośrednio przez niskie dystalne obciążenie solą rurkową, zwiększony poziom NO i prostaglandyny i / lub zmniejszone uwalnianie adenozyny z plamki żółtej. Farmakologiczna blokada syntezy II lub funkcji receptora również zwiększa wydzielanie reniny i ekspresję in vivo. W tym procesie, wpływy ogólnoustrojowe, takie jak BP, a nie bezpośrednie działanie AII na komórki JG, mogą być główną przyczyną indukcji reniny (4). Większość wsobnych szczepów myszy można podzielić na 2 grupy pod względem alleli reninowych, jedna z jednym genem reniny, Ren-1C (np. C57BL / 6), a druga z 2 tandemowymi szykowanymi genami, Ren-2 i Ren-1D (np. DBA / 2). Allel Ren-2 powstał z duplikacji genu Ren-1 (5, 6). Z powodu różnic w ich 5. sekwencje regulatorowe, swoistość tkankowa ekspresji genów Ren-1 i Ren-2 jest podobna, ale nie identyczna. Jak zauważono powyżej, najliczniejszymi miejscami syntezy reniny są komórki JG nerki, gdzie oba geny Ren-1 i Ren-2 są wyrażane na w przybliżeniu na równych poziomach (7). Zidentyfikowano również inne miejsca produkcji reniny, takie jak nadnercza, jądro, jajnik, serce i gruczoł podżuchwowy (SMG), chociaż poziomy ekspresji w tych tkankach są niższe
[patrz też: choroba duhringa zdjęcia, przedszkole wesołe skrzaty pobiedziska, wesołe skrzaty pobiedziska ]